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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電壓降，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的意思(si)。電力(li)(li)線路的電壓降是(shi)因(yin)為導(dao)體(ti)存(cun)在電阻。正因(yin)為此，不管導(dao)體(ti)采用哪(na)種材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定的電壓損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓降)不大于本身(shen)電壓的5%時(shi)一般是(shi)不會對線路的電力(li)(li)驅動產生(sheng)后果的。

例如380V的線路，如果電(dian)壓降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有很大(da)的問題。當然我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)(li)(li)間本身是(shi)一種電力(li)(li)(li)損(sun)耗，雖(sui)然是(shi)不可避免，但我們總(zong)希望壓力(li)(li)(li)降(jiang)是(shi)處于一個可接受的范圍內(nei)。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一般(ban)來(lai)說，計(ji)算線路的(de)壓降并不(bu)復雜，可(ke)按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓(ya)降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流(liu)；L-線(xian)路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再計算壓降，選擇(ze)導(dao)線的原則：

近距離按發熱條(tiao)件限制(zhi)導線截(jie)面(安(an)全載流量)；

遠距離在(zai)安全載流量的基(ji)礎上，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷(he)點的工作電(dian)壓在(zai)合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流密度選擇。

為保(bao)證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的電流密度稱安全載流量。一般規定(ding)是(shi)：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導(dao)線(xian)的芯(xin)線(xian)使用(yong)環(huan)境的極限溫度、冷卻(que)條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等綜(zong)合因素決定(ding)。

一般情(qing)況(kuang)下，距(ju)離(li)短、截面積(ji)小、散熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強(qiang)些，安(an)(an)全(quan)載流選上限(xian)；距(ju)離(li)長、截面積(ji)大、散熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些，安(an)(an)全(quan)載流選下限(xian)；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線強于絕(jue)緣(yuan)線，架(jia)空線強于電(dian)纜(lan)，埋于地(di)(di)下的(de)電(dian)纜(lan)強于敷設在地(di)(di)面(mian)的(de)電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降(jiang)根據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導(dao)線溫(wen)度70~90℃；電纜排(pai)列(lie)：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流(liu)或計算電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表(biao)內(nei)電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采(cai)用(yong)vv電(dian)纜(lan)25銅芯：

去線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為(wei)U=0.25*100=25，末端(duan)為(wei)350V

連續長時(shi)間(jian)運行對電機有影響，建議使(shi)用35銅芯或者50鋁(lv)線。

25銅(tong)芯(xin)其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常(chang)使用(變(bian)壓器電壓段電壓為400V)

50kw負(fu)荷額(e)定電(dian)流

I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A

按安全載(zai)流量可采(cai)用(yong)25mm2的銅(tong)電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在距(ju)離變(bian)壓(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜電壓(ya)需(xu)(xu)達到390V，需(xu)(xu)多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電壓為(wei)380V時(shi)，線與線電壓降(jiang)為(wei)20V，單根(gen)導線電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線(xian)截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工作電流(liu)約(yue)80A，輸出電壓400V。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓(ya)要(yao)求不(bu)低于380V的(de)話，可用35平(ping)(ping)方(fang)銅電纜或50平(ping)(ping)方(fang)鋁電纜。

如果到達(da)配電柜的電壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平方(fang)銅電纜或95平方(fang)鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要(yao)求(qiu)不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三(san)相交流(liu)線路電壓降計算方法(fa)：電流(liu)*每根(gen)導線阻抗*1.732

導線(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低(di)壓導線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算(suan)電阻，用導體電阻率*導線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導線(xian)長(chang)度。在這里(li)，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般(ban)情(qing)況下連續(xu)長時間(jian)運行的(de)設(she)備電(dian)纜規格選大一級(ji)。確(que)保(bao)電(dian)壓波動的(de)情(qing)況下，設(she)備穩定運行。